Jak siła grawitacji zmienia się wraz z odległością?

Siła grawitacji między dwoma obiektami zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości między nimi. Dwa najważniejsze czynniki wpływające na siłę grawitacji między dwoma obiektami to ich masa i odległość między ich środkami. Wraz ze wzrostem masy rośnie siła grawitacji, ale wzrost odległości odzwierciedla odwrotną proporcjonalność, która powoduje, że siła zmniejsza się wykładniczo.

Odwrotna zależność między siłą grawitacji a odległością między dwoma obiektami opiera się na kwadracie tej odległości. Oznacza to, że jeśli odległość jest podwojona, siła grawitacji jest zmniejszana o współczynnik 4. Dzieje się tak dlatego, że kwadrat 2 to 2 x 2, co równa się 4. Jeśli odległość między dwoma obiektami jest potrojona, siła grawitacji jest zmniejszony o współczynnik 9. W tym przypadku jest tak dlatego, że kwadrat z 3 to 3 x 3, co równa się 9. Ta zależność jest znana jako odwrotność prawa kwadratowego.

Prawo odwrotnego kwadratu powszechnej grawitacji zostało opracowane w 1687 r. przez angielskiego matematyka i fizyka Sir Isaaca Newtona. Później doprowadziło to do przewidywania przez dwóch odrębnych matematyków, że inna planeta istniała poza Uranem, który był najdalej znaną planetą w tym czasie. Odchylenia w orbicie Urana mogły zostać wyjaśnione jedynie przez przyciąganie grawitacyjne pochodzące z jeszcze nieodkrytej planety. Obliczenia dokonane przez jednego z matematyków sprawiły, że astronom Johann Gottfried Galle sterował teleskopem do przewidywanej lokalizacji nieznanej planety i odkrywania planety Neptuna.